工程力学习题 及最终答案

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昆明理工大学工程力学习题册答案

昆明理工大学工程力学习题册答案

昆明理工大学工程力学习题册答案一、选择题1. 在平面力系中,力对点的矩的常用单位是(A)A. N·mB. N/mC. N·sD. N·m^2答案:A2. 平面汇交力系的平衡方程是(C)A. Fx=0, Fy=0, M=0B. Fx=0, Fy=0C. Fx=0, Fy=0, M=0(其中M为力矩)D. Fx=0, Fy=0, M≠0答案:C3. 在空间力系中,力的投影与原力的关系是(B)A. 投影等于原力B. 投影小于等于原力C. 投影大于原力D. 投影与原力无关答案:B二、填空题1. 力对物体的作用效果包括______和______。

答案:使物体发生形变,使物体产生运动2. 平面力系中的合力可以用______和______来确定。

答案:力的大小,力的方向3. 在平面力系中,力矩的计算公式为______。

答案:M=F×d(其中F为力,d为力臂)三、计算题1. 已知:力F=10N,作用点距离A点4cm,求力F 对A点的力矩。

解:力矩的计算公式为M=F×d,其中d为力臂,即作用点到力作用点的距离。

本题中,d=4cm=0.04m。

所以,M=10N×0.04m=0.4N·m。

答案:0.4N·m2. 平面汇交力系中,已知F1=20N,F2=30N,F3=40N,求该力系的合力。

解:首先,将F1和F2合成,得到合力F12。

F12的大小为F12=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ),其中θ为F1和F2之间的夹角。

假设F1和F2之间的夹角为60°,则F12=√(20^2+30^2+2×20×30×cos60°)=√(400+900+ 1200×0.5)=√(2000)=44.72N。

然后,将F12与F3合成,得到合力F123。

F123的大小为F123=√(F12^2+F3^2+2F12F3cosθ),其中θ为F12和F3之间的夹角。

工程力学受力分析练习带答案

工程力学受力分析练习带答案
例1 由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管
道, A 、B、C处都是铰链连接,不计各杆的自重,各接触面都是光滑的。试分别 画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
P
A
O
DB
C
解:(1)取管道O为研究对象. P
O
N
(2)取斜杆BC为研究对象.
RB B
C
RC
P
A
ODBLeabharlann CRB B(3)取水平杆AB为研究对象.
C
RC P
A
O
DB
A XA
YA
ND´
DB RB´ P
C (4)取整体为研究对象.
A XA
YA
O
DB
C RC
例2 画出下列各构件的受力图。
说明:三力平衡必汇交 当三力平行时,在无限 远处汇交,它是一种特 殊情况。
例3 尖点问题(摩擦忽略不计)
例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 于受力体所受的每一个力,都应能明确地指出
它是哪一个施力体施加的。
3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画,不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时,要注意,作用力 的方向一旦确定,反作用力的方向一定要与之相反, 不要把箭头方向画错。
❖ 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上,画出它所受的全部 外力的简图,称为受力图。
❖ 画受力图时应注意: 只画受力,不画施力;

只画外力,不画内力;

解除约束后,才能画上约束反力。

工程力学经典练习题答案

工程力学经典练习题答案

工程力学经典练习题答案一、判断题1-1、如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。

1-2、作用在同一刚体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。

1-3、静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。

1-4、二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。

1-5、对刚体而言,力是滑移矢量,可沿其作用线移动。

1-6、对非自由体的约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反。

1-7、作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭,则此刚体一定处于平衡状态。

1-8、只要两个力偶的力偶矩相等,则此两力偶就是等效力偶。

二、单项选择题1-1、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线。

A、必汇交于一点B、必互相平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2、力的可传性。

A、适用于同一刚体B、适用于刚体和变形体C、适用于刚体系统D、既适用于单个刚体,又适用于刚体系统1-3、如果力FR是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向,用矢量方程表示为FR= F1+ F2,则三力大小之间的关系为。

A、必有FR= F1+ FB、不可能有FR= F1+ F2C、必有FR>F1, FR>F2D、必有FR<F1, FR<F21-4、作用在刚体上的一个力偶,若使其在作用面内转移,其结果是。

A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将改变力偶矩的大小三、计算题1-1、已知:F1=2000N,F2=150N, F3=200N, F4=100N,各力的方向如图1-1所示。

试求各力在x、y轴上的投影。

解题提示计算方法:Fx F cosαFy F sinα注意:力的投影为代数量;式中:Fx、Fy的“+”的选取由力F的指向来确定;α为力F与x轴所夹的锐角。

图1-11-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用,孔间尺寸如图1-2所示。

工程力学习题册第五章 - 答案

工程力学习题册第五章 - 答案

第五章拉伸和压缩一、填空题1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___,作用线与__杆件轴线重合_。

其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。

其构件特点是_等截面直杆_。

2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_,受压缩的杆件有_BE、BD__。

图5-13.内力是外力作用引起的,不同的__外力__引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。

剪切变形时的内力称为__剪力__,扭转变形时的内力称为__扭矩__,弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。

4.构件在外力作用下,_单位面积上_的内力称为应力。

轴向拉、压时,由于应力与横截面__垂直_,故称为__正应力__;计算公式σ=F N/A_;单位是__N/㎡__或___Pa__。

1MPa=__106_N/m2=_1__N/mm2。

5.杆件受拉、压时的应力,在截面上是__均匀__分布的。

6.正应力的正负号规定与__轴力__相同,__拉伸_时的应力为__拉应力__,符号为正。

__压缩_时的应力为__压应力_,符号位负。

7.为了消除杆件长度的影响,通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量,称为__相对变形_,又称为线应变,用符号ε表示,其表达式是ε=ΔL/L。

8.实验证明:在杆件轴力不超过某一限度时,杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比,而与__横截面面积__成反比。

9.胡克定律的两种数学表达式为σ=Eε和ΔL=F N Lo/EA。

E称为材料的_弹性模量__。

它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。

10.实验时通常用__低碳钢__代表塑性材料,用__灰铸铁__代表脆性材料。

11.应力变化不大,应变显著增大,从而产生明显的___塑性变形___的现象,称为__屈服___。

12.衡量材料强度的两个重要指标是__屈服极限___和__抗拉强度__。

13.采用___退火___的热处理方法可以消除冷作硬化现象。

工程力学习题册第八章 - 答案

工程力学习题册第八章 - 答案

第八章 直梁弯曲一、填空题1.工程中 发生弯曲 或以 弯曲变形 为主的杆件称为梁。

2.常见梁的力学模型有 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。

3.平面弯曲变形的受力特点是 外力垂直于杆件的轴线,且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内 ;平面弯曲变形的变形特点是 梁的轴线由直线变成了在外力作用面内的一条曲线 ;发生平面弯曲变形的构件特征是 具有一个以上对称面的等截面直梁 。

4.作用在梁上的载荷有 集中力 、 集中力偶 和 分布载荷 。

5.梁弯曲时,横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量,其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。

6.在计算梁的内力时,当梁的长度大于横截面尺寸 五 倍以上时,可将剪力略去不计。

7.梁弯曲时,某一截面上的弯矩,在数值上等于 该截面左侧或右侧梁上各外力对截面形心的力矩 的代数和。

其正负号规定为:当梁弯曲成 凹面向上 时,截面上弯矩为正;当梁弯曲成凸面向上 时,截面上弯矩为负。

8.在集中力偶作用处,弯矩发生突变,突变值等于 集中力偶矩 。

9.横截面上弯矩为 常数 而剪力为 零 的平面弯曲变形称为 纯弯曲变形 。

10.梁纯弯曲变形实验中,横向线仍为直线,且仍与 梁轴线 正交,但两线不再 平行 ,相对倾斜角度θ。

纵向线变为 弧线 ,轴线以上的纵向线缩短,称为 缩短 区,此区梁的宽度 增大 ;轴线以下的纵向线伸长,称为 伸长 区,此区梁的宽度 减小 。

情况与轴向拉伸、压缩时的变形相似。

11.中性层与横截面的交线称为 中性轴 ,变形时梁的 所有横截面 均绕此线相对旋转。

12.在中性层凸出一侧的梁内各点,其正应力均为 正 值,即为 拉 应力。

13.根据弯曲强度条件可以解决 强度校核 、 截面选取 和 确定许可载荷 等三类问题。

14.产生最大正应力的截面又称为 危险截面 ,最大正应力所在的点称为 危险点 。

15.在截面积A 相同的条件下, 抗弯截面系数 越大,则梁的承载能力就越高。

工程力学习题及答案

工程力学习题及答案

⼯程⼒学习题及答案⼯程⼒学复习题课程⼯程⼒学专业班级⼀、单项选择题(每⼩题2分,共20分)在每⼩题列出的四个选项中只有⼀个选项是符合题⽬要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.三个刚⽚⽤三个铰两两相联,所得的体系( )A.⼀定为⼏何不变体系B.⼀定为⼏何瞬变体系C.⼀定为⼏何常变体系D.不能确定2.图⽰体系是( )A.⽆多余联系的⼏何不变体系B.有多余联系的⼏何不变体系C.瞬变体系D.常变体系3.图⽰三铰拱,已知三个铰的位置,左半跨受均布荷载,其合理拱轴的形状为( )A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.AC段为园弧,CB段为直线D.AC段为抛物线,CB段为直线4.图⽰结构A端作⽤⼒偶m,则B端转⾓ B的值为( )A.mlEI6B.mlEI3C.mlEI2D.mlEI5.图⽰桁架C点⽔平位移的值为( ) A.PaEAB.12Pa EAC.14Pa EAD.06.图⽰刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.47.图⽰超静定则架,⽤⼒法计算时,不能选为基本体系的是图( )8.下列弯矩图中正确的是图( )9.图⽰结构中,BA杆B端的⼒矩分配系数等于( )10.图⽰结构截⾯K剪⼒影响线是图( )⼆、填空题(每⼩题2分,共16分)11.在具有⼀个⾃由度的体系上加上⼀个⼆元体(⼆杆结点)时,所得新体系的⾃由度为_____。

12.位移互等定理的表达式是________。

13.图⽰对称结构,截⾯K弯矩的绝对值为________。

14.图⽰结构,作⽤荷载P,不计轴向变形时,⽀座A的反⼒矩M A等于________。

15.已知图⽰连续梁(a)的弯矩图(b),则A端剪⼒等于________kN。

16.⽤⼒矩分配法计算图⽰连续梁时,算⾄放松结点C分配传递后,当前结点B的结点不平衡⼒矩(约束⼒矩)等于________kN.m17.⼒P在梁ABC上移动过程中,截⾯K中产⽣的变矩(绝对值)的最⼤值为________kN·m18.图中给出了截⾯K弯矩M K影响线的形状,该影响线在截⾯K下⾯的纵标等于________。

沈阳航空航天大学工程力学复习题

沈阳航空航天大学工程力学复习题

沈阳航空航天大学考试复习题及参考答案工程力学一、判断题:1.力对点之矩与矩心位置有关,而力偶矩则与矩心位置无关。

[ ]2.轴向拉压时无论杆件产生多大的变形,正应力与正应变成正比。

[ ]3.纯弯曲的梁,横截面上只有剪力,没有弯矩。

[ ]4.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。

[ ]5.集中力所在截面上,剪力图在该位置有突变,且突变的大小等于该集中力。

[ ]6.构件只要具有足够的强度,就可以安全、可靠的工作。

[ ]7.施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后再卸载,材料的比例极限将会提高。

[ ]8.在集中力偶所在截面上,剪力图在该位置有突变。

[ ]9.小柔度杆应按强度问题处理。

[ ]10.应用平面任意力系的二矩式方程解平衡问题时,两矩心位置均可任意选择,无任何限制。

[ ]11.纯弯曲梁横截面上任一点,既有正应力也有剪应力。

[ ]12.最大切应力作用面上无正应力。

[ ]13.平面平行力系有3个独立的平衡方程。

[ ]14.低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限。

[ ]15.若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为倾斜直线。

[ ]16.仅靠静力学平衡方程,无法求得静不定问题中的全部未知量。

[ ]17.无论杆件产生多大的变形,胡克定律都成立。

[ ]18.在集中力所在截面上,弯矩图将出现突变。

[ ]二、单项选择题:1.图1所示杆件受力,1-1、2-2、3-3截面上轴力分别是 [ ]图1A.0,4F ,3FB.-4F ,4F ,3FC.0,F ,0D.0,4F ,3F2.图2所示板和铆钉为同一材料,已知bs []2[]στ=。

为充分提高材料利用率,则铆钉的直径应该是[ ]图2A.2d δ=B.4d δ=C.4d δπ=D.8d δπ=3.光滑支承面对物体的约束力作用于接触点,其方向沿接触面的公法线 [ ]A.指向受力物体,为压力B.指向受力物体,为拉力C.背离受力物体,为压力D.背离受力物体,为拉力4.一等直拉杆在两端承受轴向拉力作用,若其一半为钢,另一半为铝,则两段的 [ ]A.应力相同,变形相同B.应力相同,变形不同C.应力不同,变形相同D.应力不同,变形不同5.铸铁试件扭转破坏是 [ ]A.沿横截面拉断B.沿45o 螺旋面拉断C.沿横截面剪断D.沿45o 螺旋面剪断6.图2跨度为l 的简支梁,整个梁承受均布载荷q 时,梁中点挠度是45384C ql w EI,图示简支梁跨中挠度是 [ ]图2 A.45768ql EI B.45192ql EI C.451536ql EI D.45384ql EI7.塑性材料冷作硬化后,材料的力学性能变化的是 [ ]A.比例极限提高,弹性模量降低B.比例极限提高,塑性降低C.比例极限不变,弹性模量不变D.比例极限不变,塑性不变8.铸铁试件轴向拉伸破坏是 [ ]A.沿横截面拉断B.沿45o 斜截面拉断C.沿横截面剪断D.沿45o 斜截面剪断9.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 [ ]A.外力B.变形C.位移D.力学性质10.材料不同的两根受扭圆轴,其直径和长度均相同,在扭矩相同的情况下,它们的最大切应力和相对扭转角之间的关系正确的是 [ ]A.最大切应力相等,相对扭转角相等B.最大切应力相等,相对扭转角不相等C.最大切应力不相等,相对扭转角相等D.最大切应力不相等,相对扭转角不相等11.低碳钢试件扭转破坏是 [ ]A.沿横截面拉断B.沿45o 螺旋面拉断C.沿横截面剪断D.沿45o 螺旋面剪断12.整根承受均布载荷的简支梁,在跨度中间处 [ ]A.剪力最大,弯矩等于零B.剪力等于零,弯矩也等于零C.剪力等于零,弯矩为最大D.剪力最大,弯矩也最大三、填空题:1.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成 比。

工程力学复习题答案力系

工程力学复习题答案力系

工程力学复习题答案力系一、单项选择题1. 力系的平衡条件是什么?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 以上都不是答案:C2. 力系的平衡状态包括哪些?A. 静平衡B. 动平衡C. 静平衡和动平衡D. 以上都不是答案:C3. 在静平衡状态下,物体的运动状态是什么?A. 静止B. 匀速直线运动C. 静止或匀速直线运动D. 以上都不是答案:C4. 力系的平衡方程包括哪些?A. ∑Fx=0B. ∑Fy=0C. ∑M=0D. 以上都是答案:D5. 在平面力系中,力矩的计算公式是什么?A. M=F×dB. M=F×lC. M=F×rD. 以上都不是答案:C二、判断题1. 力系的平衡条件是合力为零。

答案:错误2. 力系的平衡状态只包括静平衡。

答案:错误3. 在静平衡状态下,物体的运动状态只能是静止。

答案:错误4. 平面力系的平衡方程只包括∑Fx=0和∑Fy=0。

答案:错误5. 力矩的计算公式为M=F×d。

答案:错误三、简答题1. 简述力系平衡的条件。

答:力系平衡的条件是合力和合力矩都为零。

2. 描述力系平衡状态下物体的运动状态。

答:在力系平衡状态下,物体的运动状态可以是静止或匀速直线运动。

3. 列出平面力系的平衡方程。

答:平面力系的平衡方程包括∑Fx=0、∑Fy=0和∑M=0。

4. 说明力矩的计算公式及其物理意义。

答:力矩的计算公式为M=F×r,其中F是力的大小,r是从力的作用点到旋转轴的垂直距离。

力矩表示力对物体绕旋转轴的转动效应。

四、计算题1. 已知平面力系中有三个力:F1=10N,F2=20N,F3=15N,它们作用在同一个点上,且F1和F2的夹角为90°,F2和F3的夹角为120°。

求这三个力的合力。

答:首先,我们需要计算F1和F2的合力F12,然后计算F12和F3的合力。

由于F1和F2垂直,所以F12=√(F1²+F2²)=√(10²+20²)=22.36N。

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——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。

按其是否直接接触如何分类?试举例说明。

3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。

第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。

习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。

2-3 求图中汇交力系的合力F R 。

2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。

使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。

b)合力为零。

2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。

为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。

2-6 画出图中各物体的受力图。

F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。

(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。

(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。

习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。

2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。

( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。

习题3-1图3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。

若施加力F=300N,α=0.1弧度,求拔桩力F AD。

(提示:α较小时,有tgα≈α)。

习题3-2图3-3 已知q=20kN/m,F=20kN,M=16kN•m,l=0.8m,求梁A、B处的约束力。

习题3-3图3-4 若F2=2F1,求图示梁A、B处的约束力。

习题3-4图3-5 图示梁AB与BC在B处用中间铰连接,受分布载荷q=15kN/m和集中力偶M=20kN•m作用,求各处约束力。

习题3-5图3-6 偏心夹紧装置如图,利用手柄绕o点转动夹紧工件。

手柄DE和压杆AC处于水平位置时,α=30︒,偏心距e=15mm,r=40mm,a=120mm,b=60mm,求在力F作用下,工件受到的夹紧力。

习题3-6图3-7 塔架L=10m,b=1.2m,重W=200kN。

为将其竖起,先在O端设基桩如图,再将A端垫高h,然后用卷扬机起吊。

若钢丝绳在图示位置时水平段最大拉力为F T=360kN, 求能吊起塔架的最小高度h及此时O处的反力。

3-8 汽车吊如图。

车重W1=26kN, 起吊装置重W2=31kN,作用线通过B点,起重臂重G=4.5kN,求最大起重量P max。

(提示:起重量大到临界状态时,A处将脱离接触,约束力为零。

)3-9 求图示夹紧装置中工件受到的夹紧力F E。

习题3-8图E习题3-9图习题3-7图3-10 重W的物体置于斜面上, 摩擦系数为f,受一与斜面平行的力F作用。

已知摩擦角ρ<α,求物体在斜面上保持平衡时,F的最大值和最小值。

习题3-10图3-11 梯子AB长L,重W=200N,靠在光滑墙上,与地面间的摩擦系数为f=0.25。

要保证重P=650N的人爬至顶端A处不至滑倒,求最小角度α。

习题3-11图3-12 偏心夹具如图。

偏心轮O直径为D,与工作台面间摩擦系数为f,施加F力后可夹紧工件,此时OA处于水平位置。

欲使F力除去后,偏心轮不会自行松脱,试利用自锁原理确定偏心尺寸e。

习题3-12图3-13 尖劈顶重装置如图。

斜面间摩擦系数为f=tgρ。

试确定:a)不使重物W下滑的最小F值。

b)能升起重物W的最小F值。

习题3-13图3-14 凸轮机构如图。

凸轮在力偶M作用下可绕O点转动。

推杆可在滑道内上下滑动,摩擦系数为f。

假设推杆与凸轮在A点为光滑接触,为保证滑道不卡住推杆,试设计滑道的尺寸b.习题3-14图3-15 图示为辊式破碎机简图。

轧辊直径D=500mm, 相对匀速转动以破碎球形物料。

若物料与轧辊间摩擦系数为f=0.3, 求能进入轧辊破碎的最大物料直径d。

(物料重量不计)习题3-15图3-16 求图示桁架中1、2、3杆的内力。

(a)(b)习题3-16图3-17 计算图示桁架中指定杆的内力,请指出杆件受拉还是受压? (α=60︒, β=30︒)3-18 传动轴如图。

AC=CD=DB=200mm ,C 轮直径d 1=100mm , D 轮直径d 2=50mm,圆柱齿轮压力角α为20︒,已知作用在大齿轮上的力F 1=2kN ,求轴匀速转动时小齿轮传递的力F 2及二端轴承的约束力。

习题3-17图 (a )B(b) 习题3-18图3-19 图中钢架由三个固定销支承在A 、B 、C 支座处,受力F 1=100kN ,F 2=50kN 作用,求各处约束力。

3-20 试确定下述由AB 二均质部分组成之物体的重心坐标x C 和y C 。

a ) 物体关于x 轴对称,且单位体积的重量γA =γB 。

b) 物体关于x 轴对称,单位体积的重量γA =γB /2。

c) 物体无对称轴,单位体积的重量γA =γB /2。

(b)(a )习题3-19图(c)习题3-20图3-21 直径为D的大圆盘,比重 ,在A处挖有一直径为d的圆孔。

若d=OA=D/4,试确定带孔圆盘的重心位置。

习题3-21图3-22 用称重法求图示连杆的重心时,将连杆小头A支撑或悬挂,大头B置于磅秤上,调整轴线AB至水平,由磅秤读出C处的反力F C。

C与B在同一铅垂线上,AB=L,若F C=0.7W, 试确定其重心到A点的距离x。

C习题3-22图3-23 木块中钻有直径为 d=20mm 的二孔,如图所示。

若a =60mm ,b=20mm ,c=40mm ,试确定块体重心的坐标。

习题3-23图z第四章变形体静力学基础习题4-1 试用截面法求指定截面上内力。

(a)(b)(c)(e)(f)(g)(h)习题4-1图4-2 图示等直杆截面面积A=5cm 2,F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=3kN 。

试画出轴力图并求图中各截面应力。

4-3 若题4-2中杆AB=CD=0.5m ,材料为铜合金,E 铜=100GPa ;杆中段BC=1m ,材料为铝合金,E 铝=70GPa 。

求杆的总伸长。

4-4 圆截面台阶轴受力如图,材料的弹性模量 E=200×103MPa ,画轴力图,求各段应力、应变和杆的伸长∆L AB 。

习题4-2图 (a )(b)习题4-4图4-5 杆OD横截面面积A=10cm2,弹性模量E=200GPa,F=50kN。

画轴力图,求各段应力及杆端O处的位移。

习题4-5图4-6 图示杆中AB段截面面积为A1=200mm2,BC段截面面积为A2=100mm2,材料弹性模量E=200GPa。

求截面B、C的位移和位移为零的横截面位置x。

习题4-6图4-7 图示钢性梁AB置于三个相同的弹簧上,弹簧刚度为k,力F作用于图示位置,求平衡时弹簧A、B、C处所受的力。

习题4-7图4-8 杆二端固定,横截面面积为A=10cm 2,F =100kN ,弹性模量E=200GPa 。

求各段应力。

4-9 钢筋混凝土立柱的矩形截面尺寸为0.5m×1m ,用均匀布置的8根φ20的钢筋增强。

钢筋 E 1=200GPa ,混凝土E 2=20GPa ,受力如图。

求钢筋和混凝土内的应力。

4-10 钢管二端固支如图。

截面面积A 1=1cm 2,A 2=2cm 2,L=100mm ,弹性模量E=200GPa ,材料的线膨胀系数为α=12.5×10-6(1/C ︒),试求温度升高30︒时杆内的最大应力。

习题4-9图 习题4-10图2B 习题4-8图第五章 材料的力学性能习 题5-1 平板拉伸试件如图。

横截面尺寸为b=30mm ,t=4mm ,在纵、横向各贴一电阻应变片测量应变。

试验时每增加拉力∆F =3kN ,测得的纵、横向应变增量为∆ε1=120×10-6,∆ε2=-38×10-6, 求所试材料的弹性模量E 、泊松比μ,和F =3kN 时的体积变化率∆V/V 0。

5-2 如果工程应变e=0.2%或1%,试估计真应力σ、真应变ε与工程应力S 、工程应变e 的差别有多大?t习题5-1图 ε5-3 图示结构中AB为刚性梁,二拉杆截面面积为A,材料均为弹性-理想塑性,弹性模量为E,屈服应力为σys。

杆1长度为L,求结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-3图5-4 图中AB为刚性梁。

杆1、2的截面积A相同,材料也相同,弹性模量为E。

a) 应力—应变关系用线弹性模型,即σ=Eε。

求二杆内力。

b) 若材料应力—应变关系用非线性弹性模型σ=kεn,再求各杆内力。

c) 若材料为弹性理想塑性, 试求该结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-4图5-5* 图中二杆截面积均为A,α=30︒,若材料为弹性-理想塑性,弹性模量为E,屈服应力为σys,求结构的屈服载荷F S。

试讨论载荷F超过屈服载荷F S后杆系的变形、再平衡情况并求杆系能承受的最终极限载荷F U。

习题5-5图5-6 图中各杆截面积均为A,AK=BK=L,材料为弹性理想塑性, 弹性模量为E,屈服应力为σys。

1)材料为线性弹性,求各杆的内力。

2)材料为弹性理想塑性,求结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。

习题5-6图第六章 强度与连接件设计习 题6-1 图示桁架中各杆材料相同,其许用拉应力[σ]拉=160MPa ,许用压应力[σ]压=100MPa ,F =100kN ,试计算杆AD 、DK 和BK 所需的最小截面面积。

6-2 铰接正方形铸铁框架如图,边长a =100mm ,各杆横截面面积均为A=20mm 2。

材料许用应力为[σ]拉=80MPa ,[σ]压=240MPa ,试计算框架所能承受的最大载荷F max 。

习题6-1图C习题6-2图6-3 图中AB为刚性杆,拉杆BD和撑杆CK材料及截面面积均相同,BD=1.5m,CK=1m,[σ]=160MPa,E=200GPa,试设计二杆的截面面积。

习题6-3图6-4 图中刚性梁由三根长为L=1m的拉杆吊挂,杆截面积均为2cm2, 材料许用应力为[σ]=120MPa,若其中一根杆尺寸短了0.05%L,按下述二种情况安装后,试计算各杆应力并校核其强度。

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